Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦИРКОНА, ДОПИРОВАННОГО ИЗОМОРФНЫМИ ПРИМЕСЯМИ - Патент РФ 2049067
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦИРКОНА, ДОПИРОВАННОГО ИЗОМОРФНЫМИ ПРИМЕСЯМИ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦИРКОНА, ДОПИРОВАННОГО ИЗОМОРФНЫМИ ПРИМЕСЯМИ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦИРКОНА, ДОПИРОВАННОГО ИЗОМОРФНЫМИ ПРИМЕСЯМИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для получения кристаллического циркона, допированного изоморфными примесями. Сущность изобретения: сначала готовят шихту, при этом в шаровой мельнице в течение 1 ч смешивают порошки диоксидов урана, кремния и пудру металлического циркония. Затем шихту спрессовывают под давлением 10 МПа в виде таблеток, не снимая давления в среде гелия нагревают до 1900°С в течение нескольких минут, давление снижают до атмосферного, осуществляют продувку воздухом и снижают температуру до 1600°С. В течение трех суток снижают температуру с 1600°С до 1200°С и нагрев прекращают. Выход продукта (ZrU)SiO4 составляет не менее 75% Размер кристаллов циркона 80 мкм.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2049067
Класс(ы) патента: C01G25/00
Номер заявки: 5020357/26
Дата подачи заявки: 12.11.1991
Дата публикации: 27.11.1995
Заявитель(и): Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина"
Автор(ы): Бураков Б.Е.; Андерсон Е.Б.; Пазухин Э.М.; Михеева Е.Э.
Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение "Радиевый институт им.В.Г.Хлопина"
Описание изобретения: Изобретение относится к синтезированию кристаллических материалов, включающих различные изоморфные примеси.
Известны способы синтезирования цирконов с различными изоморфными добавками (Ме) методом раствора в расплаве, включающие приготовление шихты на основе ZrO2, MeOx, SiO2 и флюса (типа LiMoO4) с последующим расплавлением смеси и кристаллизацией в условиях различного давления. В данных технологиях исключительная химическая и термическая устойчивость окиси циркония (ZrO2), а также некоторых видов присадок (например окислов редких земель) в исходной шихте преодолевается растворением этих веществ в легкоплавком флюсе.
Недостатками данных способов получения цирконов с изоморфными добавками является наличие посторонних загрязняющих продуктов (остатков флюса), находящихся в смеси с материалом синтеза. Указанные недостатки не позволяют использовать для синтеза цирконов технологии газостатического и осевого прессования, имеющие большое значение для получения кристаллических материалов с высокотоксичными радиоактивными изоморфными примесями. Использование исходной шихты без флюса делает эти технологии экономически нецелесообразными, так как процесс синтеза требует в данном случае значительных энергетических и временных затрат.
Целью изобретения является разработка оптимального способа получения кристаллического циркона, допированного изоморфными добавками (U, Th, TR и др.) без применения легкоплавкого флюса.
Цель достигается тем, что для синтеза циркона (ZrSiO4), допированного изоморфными примесями (Me), используют не смесь исходных окислов ZrO2, MeOx и SiO2, а получают промежуточное аморфное соединение типа Zr-Me-O, которое в дальнейшем реагирует с SiO2 с образованием заданного циркона (Zr, Me) SiO4.
П р и м е р. В шаровой мельнице в течение 1 ч провели смешение порошков UO2, SiO2 и пудры металлического циркония.
Состав шихты в пересчете на металлы составил, мас. U 10,0 Zr 48,9 Si 17,1
Полученная шихта была спрессована в газостате под давлением 100 МПа в виде таблетки диаметром 15 мм и высотой 10 мм.
Не снимая давления, в среде гелия таблетка была нагрета до 1900оС в течение нескольких минут. Далее давление было снижено до атмосферного и была осуществлена продувка воздухом, температура была снижена до 1600оС.
В течение 3 сут происходило снижение температуры с 1600оС до 1200оС, после чего нагрев был прекращен.
Анализ продуктов синтеза показал, что выход высокоуранового циркона (Zr, U)SiO4 с содержанием изоморфного урана от 6 до 10% массы составил не менее 75% Максимальный размер кристалликов циркона ≈80 мкм.
Проведенные детальные минералогические исследования техногенного циркона позволили доказать изоморфное вхождение урана в структуру циркона. Об этом свидетельствуют существенно завышенные относительно стандартов параметры элементарной ячейки (а 6,619 А; с 5,990 А при а 6,604 А; с 5,979 А для стандарта), заниженные показатели преломления (n0 1,916, ne 1,965, при n0 1,960; ne 2,020 для стандарта), а также отсутствие самостоятельных микрофаз урана в матрице циркона при электронно-микроскопических исследованиях.
Таким образом, синтез высокоуранового циркона осуществлялся по схеме
1) Zrметалл + UO2 ->> Zr U O
2) Zr U O + SiO2 ->> (Zr,U) SiO4
циркон
Применение данного способа делает возможным получение на основе циркона прочной кристаллической матрицы для включения в ее структуру значительных количеств радиоактивных отходов.
Данный способ может быть реализован с помощью наименее опасных в радиационном отношении технологий осевого и газостатического прессования.
Промежуточное аморфное соединение типа Zr Me O может быть в готовом виде использовано для приготовления исходной шихты или возникать в шихте, в которой в качестве основных компонентов использованы металлический цирконий, SiO2, MeOx.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЦИРКОНА, ДОПИРОВАННОГО ИЗОМОРФНЫМИ ПРИМЕСЯМИ, включающий приготовление шихты на основе цирконийсодержащего компонента и диоксида кремния с последующей термической или термобарической обработкой, отличающийся тем, что в качестве цирконийсодержащего компонента используют металлический цирконий.